因黑人身份进不了大学工作，他在自家院里观察，成果超前一百年_风闻

我们对动物思维能力的理解正发生巨变。三十年前，如果你跟动物学家说：“很多物种都存在多样的个体性格。”他们肯定会表达高度怀疑，就像他们也怀疑“鱼能感知疼痛”、“蜜蜂喜欢玩乐”、“凤头鹦鹉有文化”这些奇谈怪论一样。

然而今天，科学家开始怀疑过去的怀疑，开始不断思考：应怎样判定一个生物拥有感知力、拥有情感和意识？他们也在各种生物群体中看到复杂认知和主观体验的能力——虽然它们的内心世界与我们的相去甚远。

各种新发现令人兴奋，不过若查尔斯·特纳（Charles Henry Turner）还在世，看到关于动物内心世界的颠覆性新见解，他应该不会惊讶。这位逝世于1923年的美国动物学家兼比较心理学家，是最早系统性探索动物复杂认知能力的先驱。

特纳主要研究蜘蛛和蜜蜂等节肢动物，密切观察它们，并进行开创性的实验；这些实验似乎表明了动物认知能力比当时大多数专家认为的更复杂。此外，特纳还探究物种内个体行为方式差异——这是现在一些学者所谓的动物个性研究的起源。

编译 | 桨笃绘

查尔斯·特纳（Charles Henry Turner）

与特纳同时代的大多数人都认为，昆虫和蜘蛛之类的“低等”生物就像微型机器，被预先编程以执行明确定义的功能。俄克拉荷马州立大学的比较心理学家查尔斯·艾布拉姆森（Charles Abramson）广泛研究特纳生平，认为特纳是最早改变上述看法的人之一，而且多年来一直请求美国邮政局发行纪念特纳的邮票。另一方面，特纳也反驳了这样一种观点：

动物无法智能地解决问题，它们的行为只基于本能，或者最多只基于习得的关联，我们看到的个体差异不过是噪声数据而已。

但正如当时科学机构缺乏想象力来相信动物也拥有复杂智能和主观体验一样，科学界也做不到平等看待黑人科学家特纳。

上图所示为纪念查尔斯·特纳的44美分美国邮票模型，由心理学家查尔斯·艾布拉姆森及其学生查尔斯·米斯科夫斯基（Charles Miskovsky）出于教育目的而设计。艾布拉姆森还出版了特纳的传记，并请求美国邮政局发行纪念特纳的邮票。

眼下，很多学者都在重新审视特纳提出的各种观点。

伦敦玛丽女王大学的动物学家兼生态学家拉尔斯·奇特卡（Lars Chittka）致力于研究蜜蜂等昆虫。他表示，如果在特纳离世后的几十年间，其工作没被大部分人忽视、遗忘，这个领域现在的情形可能完全不同，“我在过去几十年里有幸目睹的显著进展可能会发生得更早。”

微小的机器，拥有创造的智慧

19世纪的西方科学家继承了前人理论，相信人类与其他动物之间有严格界限。人类有灵魂，有复杂思想和感情，其他生物则不然。达尔文的演化论否定了这种公认独有的智慧，提出一种全新机制——遗传特征的自然选择。通过此机制，身体、心理甚至情感特征可以在物种内传播共享。

达尔文的合作伙伴，同时也是他年轻的朋友，乔治·罗曼内斯（George Romanes）于1882年出版《动物智力》（Animal Intelligence）一书。该书列举案例证明多种动物都拥有认知能力，引发特纳强烈共鸣，他甚至给自己第三个孩子起名达尔文·罗曼内斯（Darwin Romanes）。

当然，达尔文和罗曼内斯的观念很大程度上基于理论、观察以及拟人论（anthropomorphism）。《动物智力》并不那么科学，而特纳一直在用科学方法检验书中概念。

特纳建造了一个高架式迷宫，以测试蟑螂个体在迷宫里能多快地通过学习实现认路穿行。

在一项早期研究中，特纳尝试探究蜘蛛是否完全通过本能来结网，或者说，它们能否针对形势变化做出创造性反应。

1892年，他在《比较神经学杂志》（Journal of Comparative Neurology ）上写道：“对蜘蛛而言，当外部环境发生各种变化，它们结网行为也会发生很有意思的变化。”他细致地描述了他在窗台、铁路路堤和木堆上发现的27个蛛网结构，其中一个结在墙洞处，形状特别扭曲、可有效将猎物逼入绝境——

这个网是盲目的、本能的产物吗？我认为不是。

除了观察，还要实验。特纳通过实验迫使蜘蛛在结网时应对空间难题：他收集蜘蛛，先将它们放入圆柱状瓶子，结果看到蜘蛛结出圆形网，然后将其放入盒形空间，结果一些蜘蛛制得矩形蛛网。最后，他毁掉部分网结构；作为回应，蜘蛛以巧妙方式有效修补了自己的作品。

所有实验都表明蜘蛛具备学习能力，而这与主流的科学叙述相矛盾。特纳总结称，虽然结网是本能，但“构造细节是智能行动”。

在之后的职业生涯里，特纳继续从事与时代主流观念背道而驰的工作。他研究了鸟类、水生甲壳动物、蜥蜴和蛇，不过最感兴趣的是昆虫思维，根据他的记录总结，蚂蚁、蜜蜂、飞蛾、蟑螂等昆虫都拥有惊人的学习、记忆、解决问题能力甚至可能还有情感。这些20世纪初的“暴论”，却预言了新千年后的科学发现。

特纳开创性的蚂蚁实验令人叫绝。

他让十几种蚂蚁穿过精心设计的迷宫，最后得出结论：蚂蚁走出迷宫靠的不是归巢本能，而是各种线索和记忆，它们以一种简单的学习形式整合线索、引导自己穿行。特纳还曾把一只蚂蚁放到一个小岛上，结果观察到它试图利用其掌握的材料建造一座通往大陆的桥梁。动物学家奇特卡表示，这种行为似乎已经超越试错学习，而是面对特定环境评估情况、设定目标、构建方案——当时人们认为蚂蚁没这种能力。

此外，特纳也证明，蜜蜂会利用对空间地标的记忆，比如巢穴入口处的可乐瓶盖，引导自己到达目的地。奇特卡指出，特纳的工作与二十五年后荷兰著名动物行为学家尼古拉斯·丁伯根（Nikolaas Tinbergen）发表的研究非常相似。

特纳发现，蚂蚁觅食后返回巢穴途中会绕大圈。法国博物学家维克多·科内茨（Victor Cornetz）将上图中这条蜿蜒曲折的路线称为“特纳弯弯绕”（tournoiement de Turner）。

苏联生理学家、经典条件反射理论创建者伊万·巴甫洛夫（Ivan Pavlov）在1927年发表了关于狗条件反射式流口水的著名文章，从此巴甫洛夫的狗为大众熟知，可大众不知道的是，早在1914年，特纳的飞蛾可能就已成为（无脊椎动物）经典条件反射的第一个案例。特纳在报告中描述了他如何训练飞蛾拍打翅膀以响应口哨声，证明飞蛾能听出音调。

独自一人的探寻，领先百年的洞见

为纪念特纳，法国博物学家维克多·科内茨（Victor Cornetz）将一些蚂蚁蜿蜒曲折的绕行路线命名为“特纳弯弯绕”（Tournoiements de Turner）。行为主义之父约翰·B·沃森（John B. Watson）称赞特纳的实验“巧妙新颖”。

奇特卡在1990年代完成研究生学业并开启科研生涯，一直致力于推动学界认知昆虫思维的复杂性，不过直到生涯后期，他才意识到，前辈特纳早已为自己研究中的关键思想奠定基础。

我必须承认，我对特纳的工作非常不了解，以至于我以为是自己开创了昆虫领域的新方向。其实他领先了一个世纪，这令我大受震撼。

特纳探索了蜜蜂如何利用视觉线索，以及它们从一朵花跳到另一朵花寻找食物过程中能否看到颜色。他制作了圆盘、圆锥体和盒子，并将它们涂成红色、绿色和蓝色。特纳将蜂蜜先放入红色圆锥体中，再放入红色圆盘中，在这两种环境下，蜜蜂都学会了寻找食物。他认为这些发现表明蜜蜂能看到颜色，但后来的研究表明，虽然蜜蜂可以感知大多数颜色，但它们看不到红色，特纳的工作实际上表明了昆虫能辨别灰度

毫无疑问，特纳在建立和维持自己科学事业的过程中遭遇了极大障碍。

他的本科和硕士阶段在辛辛那提大学度过，期间他因勤奋和才华而备受赞誉，并获得了助理实验室讲师一职。但当特纳于1907年完成芝加哥大学的动物学博士学位并尝试寻找教职（他可能是第一位这样做的黑人科学家），他的好运气似乎到头了。根据社会学家和民权活动家W·E·B·杜波依斯（WEB Du Bois）的说法，最初邀请特纳申请的教授去世，而继任者拒绝雇用一名黑人学者。

由于无法入职芝加哥大学，特纳成为圣路易斯萨姆纳高中（Sumner High School）的科学老师。他在公园和自家后院搭的棚里开展实验，没有助手，没有学生，没有人追随他的学说，没有人传播他的理论。尽管如此，特纳仍坚持不懈，发表了70多篇论文。奇特卡如此评价道：“他是如何一个人完成这一切的？这令人难以置信。”

一些人认为，特纳的聪明才智助他冲破限制、开创天地。女作家珍妮丝·哈林顿（Janice Harrington）研究了特纳的一生，并于2019年出版了一本关于特纳的儿童读物。

用哈林顿的话说：“特纳想象力非常丰富。他不可能直接购买想要的设备或召集一大批实验室助理。遇到各种问题和限制时，他必须打破常规。”

另一方面，哈灵顿认为特纳将生物学视为解读不同物种甚至人种之间共同联系的透镜，这是推动他一往无前的动力。

特纳曾撰写社论文章称：“动物奇妙的结构和功能，关于所有物种都是同一棵进化树上的分枝的证明，以及决定动物和人类的行为与关系的定律，引导我们承认并尊重他人的权利。”

在哈灵顿看来，挖掘像特纳这种人物的历史是具有挑战性的。“鉴于他非裔美国人的身份，以及他所处的那个时代，我认为后世学者会很难拼凑出完整、真实的历史。”

与特纳生活有关的物件会被认为不值得保存；特纳56岁那年因心脏病去世，他的居所及其在圣路易斯的研究棚都已不复存在；让哈林顿尤其难过的一个现实是，特纳曾撰写了一本儿童读物，但她一直寻不见此书手稿。

几十年前的艾布拉姆森在上本科时首次接触到特纳作品，他被深深吸引，一头扎进关于蚂蚁行为的旧文献里，还试图让人们关注特纳的学术和精神。不过艾布拉姆森也表示，由于缺少与特纳生平有关的旧物，他难以说服美国国家博物馆展示这位先驱的杰作。

然而，随着证据的积累超过历史的偏见，特纳重新获得认可。奇特卡如此说道：“从欣赏其他有思想的动物的意义上说，我们在过去十年左右时间里目睹了一场哥白尼式革命。能从一个世纪前的特纳作品中看到呼应了当下发现的证据‘非常令人安心’，这表明我们正朝着正确方向前进。”

本文作者阿拉·卡茨内尔森（Alla Katsnelson）是自由科普作家，重点关注生物学、健康与医学、技术和科学政策等方面的研究，她也喜欢挖掘、讲述那些展现科学家复杂工作方式的故事。卡茨内尔森是《化学与工程新闻》的固定撰稿人，同时也会为《纽约时报》、《科学美国人》、《自然》等媒体撰稿。

资料来源

Charles Henry Turner’s Insights into Animal Behavior Were a Century Ahead of Their Time：https://knowablemagazine.org/article/living-world/2023/rediscovering-legacy-charles-henry-turner

本文经授权转载自微信公众号“世界科学”，原标题为《因黑人身份进不了大学，他在自家院里观察动物的心，成果超前一百年……》。

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